[發(fā)明專利]功率可管理的光OFDM收發(fā)器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080009437.1
• 申請日: 2010-02-08
• 公開（公告）號: CN102334321A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發(fā)明（設計）人: H·比洛
• 申請（專利權）人: 阿爾卡特朗訊
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04L1/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

技術領域

本發(fā)明涉及光傳輸系統(tǒng)領域。具體而言，本發(fā)明涉及用于以功率優(yōu)化方式調整光OFDM傳輸系統(tǒng)的系統(tǒng)和方法。

背景技術

在近期和中期的未來，預計40Gb/s、100Gb/s乃至高達1Tb/s的收發(fā)器將基于相干檢測并且與數字信號處理(DSP)相結合。該技術就其觸及范圍來說展現了非常高的性能，即高失真容忍度和高靈敏度，但是該優(yōu)點伴隨著高的功率消耗和功率耗散。

通常，對于傳輸信道條件和比特率要求，針對最壞情況設計網絡資源，因此，使用“高端”收發(fā)器。在用于相干傳輸系統(tǒng)的那些收發(fā)器的普通電子布局中，功率集中的系統(tǒng)元件例如DSP(數字信號處理器)、ADC(模數轉換器)、DAC(數模轉換器)和用于調制器的驅動放大器被設計為針對最大可達帶寬。然而，該最大帶寬確定傳輸系統(tǒng)的功耗水平。在典型的光OFDM收發(fā)器中，在使用需求較低(即，“低端”)的情況下，不可能改變到降低的功耗。

發(fā)明內容

本發(fā)明所提出的光OFDM收發(fā)器和對應的OFDM接收器使得能夠控制功耗和觸及范圍/比特率之間的折衷。因此，能夠基于可用的和需要的網絡資源，以能夠優(yōu)化功率的方式，調整并且自動重新配置網絡。通過減少OFDM收發(fā)器和接收器的功耗，減少了網絡的與能量相關的操作成本。此外，提高了網絡元件的可靠性，并且放松了對中央局中的機柜、支架和隔板的平均冷卻要求。

根據本發(fā)明的第一方案，提供了以總比特率進行操作的光OFDM發(fā)射器或收發(fā)器。該OFDM發(fā)射器包括與N個OFDM子載波中的一個OFDM子載波相關聯(lián)的映射單元，該映射單元用于將數字輸入信號的M比特映射到一個星座點，從而產生對應的OFDM子載波的子載波信號。作為實例，OFDM發(fā)射器還可以包括用于將M個比特的塊從數字輸入信號中分離的串并單元。然后，該映射單元利用星座將該M個比特的塊映射到子載波信號的符號。星座是由調制方案，例如PSK(相移鍵控)或QAM(正交幅度調制)，來定義的。在典型的OFDM發(fā)射器中，數字輸入信號的連續(xù)塊被映射到符號。以順序并且循環(huán)的方式將這些符號分配給N個OFDM子載波，即，將第一塊、第(N+1)塊、第(2N+1)塊等等分配給第一OFDM子載波。將第二塊、第(N+2)塊、第(2N+2)塊等等分配給第二OFDM子載波，依次類推。通過這種方式獲得了包括符號的子載波信號，其中每個符號表示數字輸入信號的M個比特。

OFDM發(fā)射器還包括可調變換單元，用于變換N個OFDM子載波中的一個OFDM子載波的子載波信號以產生電輸出信號。該變換單元典型地執(zhí)行快速傅立葉逆變換，以將OFDM子載波信號從頻域變換到時域。該變換單元是可調的，即，可以將變換的階數，即快速傅立葉逆變換的階數，調整為任意N值。該變換單元還可以包括并串單元，其將N個時域信號合并成電輸出信號。應該注意到，典型地，該電輸出信號是復信號，其包括兩個信號分量，即實部信號分量和虛部信號分量。

此外，該OFDM發(fā)射器可以包括數模轉換器，用于將該電輸出信號的數字版本轉換成該電輸出信號的模擬版本。通常對該電輸出信號的實部分量和虛部分量獨立地執(zhí)行該數模轉換。該電輸出信號的模擬版本然后可以通過功率放大器，該功率放大器用于放大該電輸出信號。

光OFDM發(fā)射器還包括電光轉換器，其用于將該電輸出信號(例如該放大的電輸出信號的模擬版本)轉換成光輸出信號。典型地，通過在光調制器中用該電輸出信號調制光信號來執(zhí)行到光域的轉換。

此外，該OFDM發(fā)射器包括控制單元，其用于設置OFDM子載波的數量N和比特數量M，以使得相對于總比特率該OFDM發(fā)射器的電功耗最小化。該控制單元還用于根據所選擇的數量M和N來調整該可調映射單元和該可調變換單元。換句話說，該控制單元可以考慮OFDM信號的總比特率并且可以選擇滿足該總比特率要求并且將OFDM發(fā)射器的功耗最小化的一對參數N和M。該控制單元然后使得該可調映射單元使用用于將M個比特映射到一個符號的星座，并且該控制單元使得該可調變換單元應用N階變換，例如傅立葉逆變換。

應該注意到，該控制單元還可以從外部單元，例如從控制或管理平面或從對應的OFDM接收器，接收與最佳參數對N和M相關的信息。為了交換(即發(fā)送和接收)與參數N和M相關的信息，OFDM發(fā)射器還可以包括參數傳輸單元或參數交換單元，參數傳輸單元或參數交換單元以類似于下文針對對應的OFDM接收器所述的參數傳輸單元的方式工作。可以與對應的OFDM接收器和/或控制或管理平面交換與參數N和M相關的信息。